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必修二 第三章
第一节 最简单的有机物一一甲烷
第二课时
三维目标
知识与技能：
1
、 使学生认识烷烃同系物在组成、结构式、化学性质上的共同点以及物理性质随着分子 里碳原子数目的递增而变化
的规律性。
2
、 使学生掌握饱和链烃、烃基的概念和烷烃的同分异构体的写法及其命名法。
3
、 通过同系物、同分异构现象的教学， 使学生进一步了解有机物的性质和结构间的关系。
4
、 通过烷烃分子通式的总结推导过程，学会用“通式思想”认识同系物的有机物的组成 特征。
过程与方法：
1
、基本学会烷烃同分异构体的解析方法，能够书写
构简式。
5
个碳原子以下烷烃的同分异构体结
2
、从甲烷性质推导到烷烃的性质的过程中，学会从一种代表物质入手掌握同系列有机物 性质的方法。
情感态度与价值观：使学生初步掌握研究物质的方法一一结构解析、推测可能的性质、 设计实验、观察现象、解析
现象、得出结论，再辩证地解析结论的适用范围。
教学重点：烷烃的性质，同分异构体概念的学习及同分异构体的写法
教学难点：同分异构体概念的学习及同分异构体的写法
教具准备：多媒体、结构模型
教学过程：
【投影】：几种常见有机物分子的结构式
H Jt
H
鼻姐:卅一亡一亡一
I I
乙憐
H H H H
M—C— C— C
一
C
一
H
1 I
I
H I H
K—C — H
■E -C —
=■

1
V

JL
H
J1
H
1
1
11
1
M—C—
H
JL

Jt
1
1
1L
-亡一

1L M
1
1
H H
1
1
JL
M
1
H
丁煜
B
絹=
H H
：

I II
C —X
H—
匚一匚一
H
I I
H H
环丁煜
H
H
V
恬
x—q — O
C-H
师：在有机物中， 构与甲烷不
有许多物质具有与甲烷相似的结构，如投影中
A
组物质。也有许多物质结
相似，如投影中 别于其他几组
的特点。
请同学阅读课本
54
-
55
页烷烃概念。
一：烷烃：
烃的分子里碳原子间都以单键互相相连接成链状，碳原子的其余的价键全部跟氢原子结 合，达到饱和状态。所以这
类型的烃又叫饱和烃。由于
B
组、
C
组、
D
组物质。请同学通过对比找出
A
组物质在结构上有
C-C
连成链状，所以又叫饱和链烃，或

叫烷烃。
生：由甲烷
CH|,
乙烷的
C
2
H
6
和丙烷的
C
3
H
8
，可以推出对n
个碳原子，烷烃的通式：
>
1）
小结：烷烃的习惯命名法
① 根据分子里所含碳原子数目
碳原子数
1
—
10
:用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示。
碳原子数在
11
以上，用数字来表示，如：十二烷：
② 相同碳原子结构不同时如：
C
n
H
2n+2
（n
CH3
（
CH
2
）
IO
CH3
CH
2
原子团的物质互相称
CH3CH2CH
2
CH3
（正丁烷）
CH3 CH
（
CH3
）（异丁烷）
同系物的定义是指：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个
为同系物。
甲烷、乙烷、丙烷等都是烷烃的同系物。
强调“结构相似”和“分子组成上相差一个或若干个
关于烷烃的知识，可以概括如下：
① 烷烃的分子中原子全部以单键相结合，它们的组成可以用通式
② 这一类物质成为一个系统，同系物之间彼此相差一个或若干个
③ 同系物之间具有相似的分子结构，
渐变化。
师：烃分子失去一个或几个氢原子所剩余的部分叫烃基，用“
CH
2
原子团”。
C
n
H
2n+2
表示。
CH2
原子团。
因此化学性质相似， 物理性质则随分子量的增大而逐
R-
”表示；烷烃失去氢原子后的
原子团叫烷基，如
-CH
3叫甲基、
-CH
2
CH3
叫乙基；一价烷基通式为
C
n
H
2n+1
-
）
二：同分异构现象和同分异构体
师：请写出
QH
10
的结构简式？ |
CH
3
（讨论写出）
异丁烷
生： 练习写出
CH
3
—
CH
2
—
CH
2
—
CH
3
CH
—
CH
—
CH
正丁烷
正丁烷和异丁烷虽然组成和分子量相同，而结构不同造成的。造成其物理性质有很大差 异。可见，由于碳原子既可
形成直链，又可形成支链，所以分子式相同的烷烃，可形成多种 不同物质。这种现象称为同分异构现象，这些化合物之间
互称为同分异构体。
结同分异构现象和同分异构体的概念，然后阅读教材并比较异同。 ）
（让学生自己总
1
•同分异构现象：化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象。
2
•同分异构体：具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。
3
•同分异构体的书写方法： （以
C
5
H
12
为例）
（
1
） 先写出最长的碳链：
C- C
—
C
—
C
—
C
（氢原子及其个数省略了）
（
2
） 写少一个
C
的直链，把剩下的
C
作支链加在主链上，依次变动位置。
C
—
C
—
C
—
C
C
C
—
C
—
C
—
C
1
C
这两种结构相同，为同一种物质。
（
3
） 写少两个
C
原子的直链，剩下的
2
个
C
作一个支链加在主链上。
C- C
—
C
但与（
2
）中
C- C
—
C
—
C
为同一种结构
C
' C
C
剩下的
2
个
C
原子分成
2
个支链加在主链上。
C— C
—
C
C
(4) 分别加上氢原子，得三种同分异构体结构式，用系统命名法命名。
【知识拓展】

师：很显然，碳原子多一些，使用正、异、新的命名方法已不能满足需要。随着碳原子数增 多，同分异构体的数目也增
多。怎么办？这节课我们将学习一种通用的命名法则，从而可以 叫出各种烷烃的名称。
【板书】烷烃的命名
师：
1892
年，在日内瓦召 开的国际化学会议上，拟定了有机物系统命名原则，叫做“日内瓦
命名法”。它解决了命名的困难， 使有机物的命名得到统一。
原则，同时考虑我国的文字特点，制订有机物的命名法。
三：烷烃的命名 -------- 系统命名法
命名步骤：
① 选定分子中最长的碳链为主链，并按主链上碳原子的数目称为“某烷” 。
我国一方面采纳“日内瓦命名”
② 把主链中离支链最近的一端为起点，用阿拉伯数字给主链上的各个碳原子依次编号 定位，以确定支链的位置。
③ 把支链作为取代基，把取代基名称写在烷烃名称的前面，在取代基的前面用阿拉伯数 字注明它在烷烃直链上所
处的位置，并在数字与取代基名称之间用一短线隔开。
【例题剖析】
【例
1
】
1 3 4 5
CH
s
—
CH- CH
2
—
CH
2
— CH 2
—甲基戊烷
CH
s
④ 相同的取代基，将取代基合并起来，用二、三等数字表示，在用于表示取代基位置的
2
阿拉伯数字之间用“，”隔开；如果主链上有几个不同的取代基，就把简单的写在前面，把复 杂的写在后面。
例
2
4
-
3 2 11
CH3

CH3
—
CH
2
—
C
—
CH
3
2
,
2
一二甲基丁烷
CH
3
7 6 5 4 3 2 1
CH3
—
CH
2
—
CH
2
—
CH
—
CH- CH
—
CH3 4
—甲基一
3
—乙基庚烷
CH
3
CH2
I
例
3
.
CH
3
【投影】
1
•给下列有机物命名。
【板书】四、烷烃的通性:


名称
甲烷
乙烷
【多多媒体】常见烷烃的物理性质比较表
结构简式 常温时的状态
气
气
熔点

C
—
182
—
183.3
沸点

C
—
164
—
88.6
相对密度
CH
4
CH
3
CH
3
0.466*
0.572**

丙烷
丁烷
戊烷
癸烷
丨六烷
十七烷
CH
3
CH
2
CH
3
CH
3
（
CH
2
）
2
CH
3
CH
3
（
CH
2
）
3
CH
3
CH
3
（
CH
2
）
8
CH
3
CH
3
（
CH
2
）
14
CH
3
气
气
液
液
液
固
—
189.7
—
138.4
—
130
—
29.7
—
42.1
—
0.5
0.5853***
0.5788
0.6262
0.7300
0.7733
0.7780
36.1
174.1
287
301.8 CH
3
（
CH
2
）
CH
【板书】
1•
烷烃的物理性质：
(
1
)熔、沸点有规律递变:
18.2
22
a.
随碳原子数目增多，熔沸点升高。
b. C
原子数目相同时，支链越多，熔沸点越低。
(2)
但密度均小于
烷烃的密度随
C
原子数目增多而增大，
1
，比水轻。
(3)
烷烃均不溶于水，液态烷烃和水混合会分层，且均在上层。
(4)
分子里碳原子数等于或小于
4
的烷烃在常温常压下都是气体， 其他烷烃在常温常压下都 是液体或固体；
【板书】
2
•烷烃的化学性质：
⑴
•
烷烃化学性质较稳定，常温不和强酸、强碱、强氧化剂等反应，不能使酸性
褪色。
(
2
)烷烃的可燃性
KMnO
4
和溴水
C
n
H
2n+2
+
3n 1
2
O
2
f
nCQ
+
(n
+
1)H2
。
(3
)光照下和卤素单质发生取代反应
F
面阅表比较“四同”问题
概比较

定 义

分子式

组成结构

性 质
冋位素

同素异形体

同系物

同分异构体

同种物质
【例题剖析】
请同学 【例
1
】下列物质属同分异构的是 ，属同一种物质的是 ___________________ ，属同系物的是 _______ 。

们说出理由。

A. CH
3
— CH — C— CH
2
— CH
3
B .
-
CH
3


D*
正己垸
2
、
3
、
4
、
5
、
6
2^5
【例
2.
】乙烷
(
C
2
H
6
)
与氯气在光照条件下发生取代反应，假设生成了分别有 个
Cl
原子的
6
种
取代产物，且物质的量都相等。同温同压下，参加反应的 的体积比是几比几？
答案：
CH
3
CH
3
与
CI
2
的 体积比是
2
:
7
1
、
CH

3
CH
3
与
C1
2

例
3
.在
101.3kPa
、
473K
条件下，十^一烷以 及分子中碳原子数比它小的烷烃均为气态。
化中，最初与最终均维持这种条件。
的个数，取等体积的三种气体，分别跟
的
1.25
倍。试求：
（
1
）
A
的分子式及相对分子质量。
（
2
）原任意一种烷烃的体积及
B
、
C
的分子式。
以下变
A
、
B
、
C
三种烷烃（气）分子中碳原子依次增加相同
30mLO
2
（过量）混合引燃，充分反应后发现：
A
与
O
2
反应前后气体总体积不变；
B
与
O
2
反应后气体总体积增加了
4mL
；
C
与
O
2
反应后气体 总体积为反应前
【课堂小结】在学习了甲烷的主要性质和 结构之后，再来讨论烷烃的性质和结构就类似于在 元素及其化合物知识的学习
中，通过由典型到一般的学习和讨论方法，这在有机物的学习中 也是一种常见且很重要的方法。在本节教学中，为了加
深同学们对烷烃分子结构的认识，在 课堂上组织学生以竞赛的形式亲自制作各种分子的模型，这样既有利于学生动手能
力的发展， 也有利于逻辑思维能力的提高。对于本节的重点“烷烃的性质”在教学中注重运用了比较、 解析、自学讨论
等方法，以利于同学们理解和掌握。
板书设计
【活动与探究】
1.
用橡皮泥、小木棒等自己动手制作常见烷烃的比例模型、球棍模型，互相交流，评比。
2.
查阅资料，了解有关烷烃的系统命名等问题。
3.
现在给每个学习小组发一些小球，
（
黑色稍大球代表碳原子，红色稍小球代表氢原子
）
和小棍，要求按照烷烃分子的结构特点，来制作含有五个碳原子的烷烃分子的可能结 构的球棍模型，并根据自
己所制作的模型写出对应的结构式和分子式，看看哪个小组 又准又快。